喷墨印花设备中伺服驱动系统的设计

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ＥＬＥＣＴＲＩＣＤＲＩＶＥ２０１５Ｖｏ１．４５Ｎｏ．６
电气传动２０１５年第４５卷第６２
喷墨印花设备中伺服驱动系统的设计
韩强，王群，杨业超（东华大学机械工程学院，上海２０１６２０）
喷墨印花设备是利用电脑技术，将图像设计与精密喷头控制技术和机电自动化技术相结合
的高科技产品ｎ。在喷墨印花设备的研制和开
系统的闭环控制。系统选用Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司的ｄｓＰＩＣ３３ＦＪ１２８ＭＣ７０６单片机作为主控芯片，它采用强大的１６位架构，此架构将数字信号处理器的计算能力与单片机的控制特性无缝地集成在一
ｐｈａｓｅｃｕｒｒｅｎｔｉｆｇｕｒｅ．Ｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｋ￣ｅｔｐｉｒｎｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍｄｅｐｅｎｄｏｎｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｖｅａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
起。这种集成的功能对于需要高速、重复计算和控制的应用非常理想陋］。ＦＰＧＡ用位置检测的方法来进行喷头定位，并根据位置来确定控制小车电机的速度和方向信号，同时利用检测到的绝对位置信号产生打印
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ，ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓｅｒｖｏｄｉｒｖｅｓｙｓｔｅｍｉｎｉｎｋ－ｊｅｔｐｉｒｎｔｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄａｎａｌｙｓｅｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ｏｆｔｈｅｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣｍｏｔｏｒ；ｓｉｍｕｌａｔｅ；ｓｅｒｖｏｄｉｒｖｅｓｙｓｔｅｍ
１引言
ｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｓｙｓｔｅｍ，ａｃｑｕｉｒｅｄＢｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣｍｏｔｏｒｓｔａｔｅｔｏｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄａｎｄｌｏａｄｔｏｒｑｕｅｔｏｂｅａｒ．Ｓｉｍｕｌａｔｅｄｓｐｅｅｄ
摘要：介绍了喷墨印花设备中伺服驱动系统的构成，并对系统中传动部分分析，得到需要控制无刷直流电机达到的状态及其所承受负载转矩。在Ｍａｔｌａｂ的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中对无刷直流电机调速系统进行仿真，得到系
统电机转速响应及三相电流曲线，并以此为依据设计了喷墨印花设备中的伺服驱动系统。对系统所采用的
ＰＩＤ调速方法进行介绍。最后通过实际驱动统的实验得到电机实际转速与电流数据，验证了系统的可行
性与可靠性。关键词：无刷直流电机；仿真；伺服驱动系统中图分类号：ＴＭ３３１；ＴＰ２７１文献标识码：Ａ
ＤｅｓｉｇｎｏｆＩｎｋ－ｊｅｔＰｒｉｎｔｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔＳｅｒｖｏＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍＨＡＮＱｉａｎｇ，ＷＡＮＧＱｕｎ，ＹＡＮＧＹｅ－ｃｈａｏ
ＰＩＤａｉｒｔｈｍｅｔｉｃ．Ｔｈｅｒｅｌａｓｐｅｅｄａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｏｆｄｅｓｉｇｎｅｄｓｙｓｔｅｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ
ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｂｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣｍｏｔｏｒｗｉｔｈＳｉｍｕｌｉｎｋｆｏＭａｔｌａｂ，ｏｂｔａｉｎｅｄｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄｒｅｓｐｏｎｓｅｉｆｕｒｇｅａｎｄｔｈｒｅｅ —